Equivalente de Thevenin en un circuito no lineal

Sí, es posible usar el equivalente de Thevenin de un divisor de voltaje que acciona un seguidor de emisor.

El subcircuito que está reemplazando por un equivalente de Thevenin es un circuito lineal (solo la parte que consta de una fuente de voltaje constante de 15 V y el divisor de voltaje; no está reemplazando ninguna de las partes no lineales). Por lo tanto, usar el equivalente de Thevenin para el subcircuito no es solo una aproximación, es completamente equivalente y está perfectamente bien. No importa que ese subcircuito esté conectado a un subcircuito no lineal.

Si colocara ambas implementaciones del subcircuito lineal cada una en una caja negra, no habría forma de distinguirlas desde el exterior; ni siquiera conectando un circuito no lineal externo como su seguidor de emisor. Por eso se llama Equivalente de Thevenin y no Aproximación de Thevenin.

Lo que no puede hacer (en general) es reemplazar el subcircuito no lineal (parte derecha con transistor) por un equivalente de Thevenin. No existe una definición de equivalente de Thevenin para un circuito no lineal.

Para responder a esta pregunta es necesario tener en cuenta dos cosas:

• ¿Tendrá el transistor la misma polarización?
• ¿Cambiará la transferencia de pequeña señal?

Simplifiquemos las cosas y supongamos que la beta del transistor es muy alta para que podamos ignorar la corriente de base. Entonces el voltaje base sería el mismo en ambos circuitos. El resto del circuito (V2, Q1, R2) es idéntico, así que SÍ, el transistor tendrá la misma polarización.

¡Esto significa que los parámetros de señal pequeña de los transistores también serán los mismos!

Pero, ¿cambiará el equivalente general de la pequeña señal? Solo necesitamos considerar cómo la señal viene de V1 a la base de Q1 en comparación con V3 a la base de Q2. ¡Ahora veo una diferencia! Lo ves ?

R1 // R3 es de hecho 333,3 ohmios (= R4). PERO mientras que la señal de V1 es atenuada por R1 y R3, ¡la señal de V3 NO lo es!

¡Entonces el circuito con Q2 tendrá una ganancia de voltaje más alta! Aunque desde el punto de vista de CC, el transistor no puede notar la diferencia si estaba en cualquiera de los dos circuitos.

Esto supone que la señal de entrada tiene la misma amplitud en V1 y V3. Pero V3 es de 10 V CC en lugar de 15 V CC. Si también redujera la amplitud de la señal de V3 con la misma relación, ¡entonces la señal en la salida sería la misma! ¡Entonces los circuitos serían equivalentes!

¿Ves también que no es tanto el componente no lineal lo que marca la diferencia? Quiero decir, el transistor está polarizado de la misma manera, por lo que se comporta de manera idéntica en ambos circuitos. Pero la transferencia al equivalente de Thevenin cambió la forma en que se atenúa la señal a través del circuito.

No creo que pueda afirmar que, en general, es seguro usar el equivalente de Thevenin. Hay que verlo caso por caso. ¡Y usa el sentido común!

En general, no.

Es porque el teorema de Thevenin está definido para circuitos lineales. Para otros circuitos (no lineales) no se puede decir sobre el equivalente de Thevenin.

Sin embargo, desea algo que sea similar en su concepto pero para circuitos no lineales . Normalmente, hay dos formas de abordar esto:

1. resuelves ecuaciones de circuitos y compruebas si para algunos valores es lineal o similar a lineal, y luego intentas aproximar,
2. transforma el conjunto de ecuaciones de los circuitos (por ejemplo, con el teorema de Laplace ) y encuentra la función de transferencia para este circuito. Generalmente es resolver ecuaciones de álgebra.